【正文】 比如利用軟件實現(xiàn)挖掘機的三維建模和運動仿真 ； 對工作裝置進(jìn)行有限元分析 ； 和機電方向的部分內(nèi)容合起來可以精確實現(xiàn)對 全自動模紋修剪機 的運動軌跡控制 ；提出新的機構(gòu)運動方案 等等。 對地壓強校核 每根支撐柱所承受力： F= 20mg = 20 ? = (N) （ 67） 支撐柱下方的鐵片對地面壓強： )(2 3 5 5 7 PaDL FSFP ?????? （ 68） 根據(jù)查閱得到土 面承受最大壓強為： ? ?PaP 5m ax 105?? （ 69） P《 Pmax （ 610） 所以支撐柱足以支撐修剪機在花壇上的運動。主要優(yōu)點：因為轉(zhuǎn)矩是通過齒的咬合傳遞所以為小型化，可以獲得高轉(zhuǎn)矩；切斷電流后，通過彈簧進(jìn)行的齒的咬合被完全解除，所以不會發(fā)生拖動轉(zhuǎn)矩所造成的拖轉(zhuǎn)動作；轉(zhuǎn)矩傳遞過程中不會產(chǎn)生滑動，旋轉(zhuǎn) 過程中即使施加了所有負(fù)荷，只有切斷電流就可以迅速釋放；因為轉(zhuǎn)子和銜鐵之間的空氣間隙一直是保持一定的，所以安裝后不需要進(jìn)行調(diào)整。而且設(shè)計中應(yīng)當(dāng)盡量使速度控制器重量最輕。模紋修剪機存在四種運動形式分別是：停止、 3km/h 勻速前進(jìn)、 5km/h 勻速前進(jìn)和轉(zhuǎn)彎前進(jìn)。 履帶零部件的確定 驅(qū)動輪時將轉(zhuǎn)動軸傳來的動力通過相互咬合來傳遞給履帶， 因此驅(qū)動輪應(yīng)該與履帶嚙合正確。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 行走 裝置的 設(shè)計方案 底部 采用 TRIZ 理論進(jìn)行設(shè)計 ， 參照仿生學(xué)水黽的水上行走，將行走系下部設(shè)計成為柱狀支撐體。已達(dá)到傳遞效率的最優(yōu)化。 全自動模紋修剪機的刀刃設(shè)計是 基于綠籬機的修剪方式產(chǎn)生的，由于綠籬機修剪的綠籬的強度往往大于模紋花壇中小灌木的修剪強度，因此我們可以修改其傳動裝置，采用其刀片，既能保證修剪的效率，又能保證刀具的各方面參數(shù)達(dá)到修剪要求。 運動中的變速需要使用到離合器和齒輪箱。首先，在工作過程中，由于機械處于半懸空狀態(tài)，不能對地面進(jìn)行碾壓，因此必須采用特殊輪系，我們可以試著將輪系分為兩部分設(shè)計。此設(shè)計既能自動行走，又能合理的處理修剪后的廢枝葉，一次十分適合大型模紋花壇的修剪。為大范圍的模紋花壇修剪提供有力的保障。產(chǎn)品性能普遍低于國外同類產(chǎn)品。濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 1 前言 園林修剪機械研究現(xiàn)狀 模紋花壇的修剪目前僅僅使用簡單的綠籬機或者手提式割草機，由工作人員進(jìn)入花壇中進(jìn)行操作，至今未有自動行走的模紋修剪機進(jìn)行花壇修剪和維護(hù)。 模紋修剪機的發(fā)展趨勢 近年來，隨著我國基礎(chǔ) 綠化 建設(shè)的持續(xù)深入和建設(shè)中 模紋花壇 的推廣應(yīng)用，人們對 園林機械 產(chǎn)品的發(fā)展提出了新的要求，具體如下： 產(chǎn)品規(guī)格上向大型化和微型化方向發(fā)展。 通過對此課題進(jìn)行研究，目的在于通過對日常機械的基本結(jié)構(gòu)的組合應(yīng)用，完成模紋修剪機的整體底盤設(shè)計和工作部件 設(shè)計，從而積累對整套機械系統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)驗、掌握制圖軟件應(yīng)用、比較自己的設(shè)計思路與傳統(tǒng)設(shè)計方法的優(yōu)劣，為今后的研究和學(xué)習(xí)提供動力和幫助?？紤]到發(fā)動機、減速器、工作頭等的重量較大，機械要進(jìn)行平穩(wěn)運作，必須進(jìn)行平衡配置，盡量保持整機的平衡。采用 TRIZ 理論進(jìn)行設(shè)計 ， 參照仿生學(xué)水黽的水上行走，將行走系下部設(shè)計成為柱狀支撐體。參考離合器的種類以及變速范圍 ，我選擇采用電磁離合器，小巧簡便又能實現(xiàn)可控離合。鑒于在國內(nèi)外園林機械的發(fā)展中，綠籬機的設(shè)計已經(jīng)非常成熟，且修剪要求不大，因此我通過查閱對比國內(nèi)外的相關(guān)綠籬機刀具的參數(shù)，選定適中的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。 在刀具的勻速前進(jìn)修剪過程中，由于修剪是均勻分布的，因此對于各修剪刀口的受力幾乎是一樣的，根據(jù) 現(xiàn)有的合格修剪刀具的參數(shù)，我們可以認(rèn)為，刀具是符合實際要求的，是經(jīng)過驗證的合格產(chǎn)品。 要使 行走系使整個機械平穩(wěn)前進(jìn)，因此行走系的上部必須是保持水平運動，顯而易見的我們必須拋棄輪式結(jié)構(gòu)，在這里，我們參照履帶式的行走過程中履帶底部與地面始終保持平行的特點，將輪系的上半步設(shè)計為仿履帶式結(jié)構(gòu)，從而得到整個輪系的組成。為減少磨損和功率損失，將驅(qū)動輪置于后部。 其中勻速前進(jìn)和停止運動均可以通過開關(guān)的開合來實現(xiàn)。為此，設(shè)計如圖 44 所示的 單側(cè)速度控制裝置。 電磁鐵的選擇 電磁鐵主要是用于速度調(diào)節(jié)裝置中的拉動滑動軸，實現(xiàn)齒輪組的重新組合，從而實現(xiàn)速度改變的裝置，所需要的技術(shù)要求較低。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 20 支撐柱強度校核 支柱只考慮壓力，壓應(yīng)力： ? ?σπd4Pσ 2 ?? 單 （ 611） 已知 P 單 = N， d= m ? ?2622 / 7 14πd4Pσ mN?????? 單 （ 612） 支柱材料為 45 ，查手冊 72s 30 10 N / m? ? ? （ 612） 取安全系數(shù) n= ，則許用應(yīng)力 7 7230 10[ ] 20 10 ( N / m )?? ? ? ? （ 613） 所以， []??? ，滿足強度條件 其余部件的 校核 由于設(shè)計中出現(xiàn)的輪、軸、銷、 v 型傳送帶和齒輪等 標(biāo)準(zhǔn) 部件較多，因此根據(jù)經(jīng)驗設(shè)計，選取最安全 尺寸。 此次設(shè)計仍存在以下不足： 實現(xiàn)全自動的電控系統(tǒng)未作出設(shè)計；對于廢枝葉的收集裝 置需要額外添加；由于各軸單獨對驅(qū)動輪作用，造成軸受力較大；多處零件進(jìn)行最安全化配給，未必是最優(yōu)設(shè)計；對于標(biāo)準(zhǔn)間的細(xì)化重視程度較低。 此次設(shè)計可以在已有基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展，進(jìn)行深一步的優(yōu)化設(shè)計 和 創(chuàng)新設(shè)計。這 20 根支撐柱共同完成整機的支撐及運動。 根據(jù)市場調(diào)查及模紋修剪機的相關(guān)設(shè)計要求，選擇 MZ 16D 型電磁齒牙離合器。則四種行駛狀態(tài)都可以輕易的得到。 轉(zhuǎn)向變速 裝置的 設(shè)計方案 全自動模紋修剪機的行走系的傳動設(shè)計比較復(fù)雜。 單節(jié)履帶帶板間有前后兩 輪間用剛性連接裝置連接，以使履帶的前進(jìn)過程中不會產(chǎn)生變形或偏差。而且，在支撐片與灌木頂部枝葉接觸時也會因為受力情況，產(chǎn)生傾斜運動，減少對植株造成的影響。因此設(shè)計時，在條件允許的范圍內(nèi)，我們應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)募娱L連桿的長度和減小傳遞齒輪于刀具間的距離。上述 上述過程僅為一般的理想過程。因此設(shè)計中，我選擇將兩側(cè)的履帶分為不相關(guān)的兩部分，自主設(shè)計小型齒輪箱，以達(dá)到單側(cè)變速、差速行駛。 行走輪系設(shè)計方案 輪系的 設(shè)計作為 行走部件 的重點項目，將其進(jìn)行充分的構(gòu)思和優(yōu)化。 按照 全自動模紋修剪機的作業(yè)要求，本設(shè)計采用特殊 輪系 設(shè)計，特殊輪系設(shè)計可以是機械在勻速水平行走的同時不對模紋花壇造成傷害，從機械的頭部對花壇進(jìn)行修剪，并在修剪后將廢枝葉灑下花壇，形成有機肥料。本次設(shè)計，運用獨特的發(fā)散思維和仿生學(xué)的知識，將各種限制進(jìn)行分析，采用先進(jìn)的機械設(shè)計理念， 以內(nèi)燃機為動力， 重點對其行走系等部分進(jìn)行改進(jìn)，能夠極大自動化程度，有效的提高工作效率，提高修剪精度。目前，我國配套的園林機具僅有十幾種，技術(shù)含量低。 自古以來便有園林的建設(shè)和維護(hù)，相應(yīng)的機械也得以發(fā)展。 模紋修剪機的 應(yīng)用范圍日漸廣泛，為適應(yīng)大型 模紋花壇的修剪和維護(hù) ， 為實現(xiàn)高效修剪大型模紋花壇，修剪機的規(guī)格 不斷發(fā)展；為滿足市政 花壇 建設(shè)和 公園花壇 建設(shè)的需要， 小型的精致花壇修剪產(chǎn)品不斷成熟。 設(shè)計任務(wù) 近年來，我國國內(nèi)市場對園林修剪機械的需求有增